Alternativas de Modelación de Interacción Dinámica Suelo-Estructura considerando Disipación de Energía por Radiación de Ondas y No Linealidad Material

Abstract

Se propone un modelo pseudo-analítico de interacción dinámica suelo – estructura para obtener una aproximación de los modos complejos de vibración considerando amortiguamiento histerético y radiación de ondas a través del estrato de suelo y roca base. El amortiguamiento histerético se considera a través de un sólido de Kelvin – Voigt en el que la constante viscosa es inversamente proporcional a la frecuencia natural del modo para que la disipación de energía por no linealidad material sea independiente de la frecuencia modal. Los modos analíticos “aproximados” obtenidos se utilizan como funciones de forma de la formulación débil que aproxima a la solución del problema de movimiento impuesto en la base. En este primer artículo se realiza la integración dinámica del modelo de campo lejano que representa la respuesta del sitio en ausencia de la estructura masiva y se comparan los resultados del método propuesto con los obtenidos a partir de la función de transferencia analítica propuesta por Kramer.

A pseudo-analytical model for dynamic soil-structure interaction is proposed in order to obtain approximate complex modes of vibration considering hysteretic damping and wave radiation phenomena through the soil and bedrock. The hysteretic damping is accounted for by means of a Kelvin-Voigt model, where the viscous coefficient is inversely proportional to the modal frequency; thus allowing independence between the energy dissipation due to material non-linearity and the modal frequency. The approximate analytical modes are used as shape functions for the weak formulation that approximates the solution of the seismic problem. In this first article, the dynamic integration of the far field model that represents the response of the site in the absence of the structure is performed. This article describes the dynamic integration of the far field model that represents the response of the site in the absence of the structure, and the results of the proposed method are compared with those obtained by means of the analytical transfer function proposed by Kramer.